題:
為什麼擺動PCB上附近的走線？
George Duckett
2012-07-03 15:43:29 UTC
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我一直在閱讀與Raspberry Pi有關的文章（ TheMagPi電子雜誌）； “一個ARM GNU / Linux盒子，價格為25美元。”

在文章的第17頁底部，它顯示了Pi上的一個區域，在該區域中曲折曲折形的筆直曲形旁邊帶有解釋文字：

軌道中的“擺動”確保信號電匹配，從而減少干擾和信號延遲。這對於高速視頻數據和HDMI信號尤為重要。

Picture from the article showing the wiggles

我對電氣工程的了解非常有限，因此也許這是一個非常簡單的問題，但是您為什麼要在PCB設計中加入這些“擺動”？這是由於電源線和同軸電纜彼此相鄰的問題引起的，但是我很欣賞一些假設，因為他們很少了解這些知識，這些知識可以解釋為什麼會出現問題以及如何幫助擺動。例如，為什麼木板不被擺動呢？

只是我還是那些搖擺不定的軌道看起來總比外面的軌道長？肉眼看，我猜測只是一個擺動就已經可以補償一個45度角附近的長度差異。我們看不到角落嗎？這是累積的擺動需求唯一可用的空間嗎？
這也是我的想法，如果仔細看，第二對比其他扭曲的對短。
從這張照片中...並沒有告訴他們這對其他地方會發生什麼。如果其他地方的空間很小，則長度校正有時會像這樣在一端聚集在一起。連接器通常是低密度區域，因此在此處很容易做到。我認為，如果可能的話，最好將長度與較小的校正量沿全長匹配。
讓我想起了接力賽的軌跡，其中每個跑步者都有不同的起始位置，以便以相同的距離跑步，而終點是一條直線。順便說一句，這在LF中像音頻一樣重要嗎？還是？它如何影響音質？
歡迎來到Martien的EE.SE。這不是您可能習慣的類型的論壇，答案必須是實際的答案。您的問題包括一個問題，但討論無法在SE上進行，因為答案會隨著選票和用戶排序首選項而上下浮動，因此任何在討論中的嘗試都會很快變成一團糟。請參加[Tour]（https://electronics.stackexchange.com/tour）以了解該網站的工作原理，然後您可以提出自己的問題。我認為它是在公認的答案中得到的答案-它是針對非常高頻率的信號，而不是音頻。
二 答案:
shuckc
2012-07-03 19:43:43 UTC
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擺動在 inside 軌道的拐角處（或更短的整體）出現，以均衡差分對的軌道長度-這是使用兩根導線的任意一根差分信號處理齲病數據。如果磁道長度不同，則將失去差分信號傳輸的降噪優勢。

大多數現代LVDS信號傳輸（PCIe，HDMI，DVI）的物理層組件都包含de-偏斜或“彈性”緩衝區以補償對之間的不同磁道長度，必須使用這些物理佈局技術避免一對內的偏斜。

OP後面的註釋：

以千兆以太網為例，因為您可能會更熟悉：CAT6電纜有八根線，如果您撕開它們，則外部絕緣護套會成對絞在一起，因此電線1 + 2絞合在一起成為一對。線對2的旁邊是線對2，線3 + 4絞在一起，線對3包括線5 + 6絞在一起，依此類推。保持線對的長度相同很重要，因為它們包含以相反極性發送的相同信號的副本（一個是積極的，而另一個是消極的）。當且僅當電線的長度相同時，信號才能到達（鑑於電子的固定速度），這使得在磁耦合中可以消除任何共模電干擾。

四對但是，它們本身的長度不必完全相同，因為千兆位自動協商過程會校準彈性緩衝區（和迴聲消除單元），以便在高層組件執行其工作之前消除到達時間的任何微小差異。

此電路板上發生了相同的事情。緊鄰的/閉合的電路板走線是“成對的”，並保持相同的長度，以允許差分接收器抑制噪聲，儘管在電氣上而不是在磁性上。您可以看到HDMI連接器帶有多個這樣的線對，並且沒有嘗試將一對線對與其旁邊的線對保持相同的長度（“線對之間”）。但是，彈性緩衝區的大小（以字節為單位）存在一些限制，之後電纜將無法使用或降級。嘗試找到毫米級的限制將很有趣。

這張HDMI插頭的圖片顯示了差分對：enter image description here

這可能是非常基本的，但是搜索並沒有真正幫助。什麼是“對”？如果一對只是兩個不同的成分，那麼我不理解“一對內”和“一對之間”的區別。
這裡的“對”僅表示兩條電線彼此相鄰。 “差分對”是在兩條線上發送具有相反極性的相同信號的方法，這使您可以消除接收器中的任何共模噪聲。
@GeorgeDuckett:如果僅在單根導線上發送邏輯電平，則在該導線中流動的任何電流都必須通過接地層返回，並且導線或接地層拾取的任何噪聲都可能影響信號。為了避免這些問題，通常使用兩根電線（我將其任意稱為“ X”和“ Y”）發送高速信號；通過將X的高電平和Y的低電平驅動來發送邏輯“ 1”；通過將Y拉高和X拉低來發送邏輯“ 0”。只要X上的電壓高於Y，接收信號的設備就會將它們解釋為“ 1”，而當Y高於X的任何時候，它們都將解釋為“ 0”。
@GeorgeDuckett:在任何給定時間，從一根導線流出的電流都將與另一根導線的電流很好地平衡，因此信號不會將電流耦合到接地層（其他信號會視為噪聲）。此外，成對的兩根導線將大致相等地看到來自其他設備的接地平面上出現的任何噪聲，因此，在任何給定時刻都不會影響哪根導線“更高”。
@shuckc:喬治·達克特（George Ducket）想知道“一對”電線的重要性，因為擺動線的佈置方式確實表明電線成對出現。我可以補充一點，對於消除接地平面電流的一對導線，有必要使一根導線的上升沿和另一根導線的下降沿精確同時到達；即使邏輯可以處理時序差異，也無法避免信號在不同時間到達時產生的額外噪聲耦合，但是答案已經暗示了這一點。
接受這個答案的細節很多，鑑於我的知識有限，這對我很有幫助。也感謝@supercat的輸入。
Bruno Ferreira
2012-07-03 15:51:15 UTC
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基本上，擺動用於需要同步兩個或多個（快速）信號的情況，這樣，由於磁道長度不同，它們不會相對於彼此延遲。

這對於具有時鐘線的信號而言，這非常重要，因為例如，在具有各種數據線的系統上，如果某些數據線長於其他數據線，則在發生時鐘脈衝時，可能並非所有信號都已到達

在圖像上，您可以看到內部磁道是擺動的，因為如果它們是直的，它們將比外部磁道短。

我贊成這個答案，因為這個答案與公認的答案相當好。軌道長度對於高速信號非常重要。我已經學到了很難的方法。


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